机械设计基础教案.docx
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机械设计基础教案
西南石油大学
教案
课程名称机械设计基础
任课教师冯文荣
院(系、部)应用技术学院
教研室
2010年9月1日
课程表
课程名称
机械设计基础
专业年级
焊接技术及自动化2009
学时
48
行课时间
1--12
1—2节
3—4节
5—6节
7—8节
9—10节
星期一
星期二
(4302)
星期三
星期四
(4302)
星期五
星期六
星期日
《机械设计基础》教学大纲
适用对象:
焊接技术及自动化2009
学分和学时:
3学分,48学时
一、课程定位和总体目标
本课程是一门介绍常用机构和通用机械零部件设计的基本知识、基本理论及设计方法的技术基础课,是高等职业技术学院机械类专业的必修课程。
通过本课程的学习应达到以下总体目标:
1.掌握常用机构的工作原理和运动特点,初步具有分析机构和选择传动方案的能力。
2.掌握通用机械零部件的功能和结构特点,初步具有分析简单机械和设计机械传动装置的能力。
3、具有运用标准、规范、手册、图册等有关技术资料的能力。
通过本课程的教学,要求学生达到下列基本目标:
知识目标:
了解机械的组成及组成原理,机构常用类型的结构、特点及应用,掌握标准零件的选择原则,了解机械设计的基础原则、方法和步骤。
技能目标:
(1)会看——即能看懂机构的结构图和机构的运动原理图,分析机构的工作原理、受力情况和运动状态。
(2)会算——即对机构的受力、运动进行定性或定量分析、计算;能对较简单的机构进行设计。
(3)会选——即掌握标准零件的选择原则,会使机构手册选用标准零件;
(4)会用——即会熟练的应用机构零件设计手册。
能力目标:
通过上述知识的掌握,技能的培养,具备一定的机械设计能力。
二、教学指导思想
1.教学以机械设计所必需的基本内容为基础,既有重点又有一定知识面,理论分析适当。
2.设置必要的实践环节,配合讲课安排有习题,实验及课程设计,精讲多练,学以致用。
3.以机械系统设计工作过程为导向,考虑教学体系。
按机械运动方案的分析与设计、机械零部件的工作能力分析与设计、机械零部件的结构分析与设计三部分内容组织教学,每阶段围绕一个中心,加强系统性和实用性。
4.充分发挥各种媒体在教学中的优势,兼顾各种媒体的协调配合。
三、课程性质和任务
《机械设计基础》是机械类专业的技术基础课。
本课程主要介绍常用机构、标准零件的工作原理、结构、特点和设计方法,以及现代工业中新结构和新技术。
通过学习和课程设计专周,使学生了解机构的类型、特点,掌握标准零件的选择原则,知道机械设计的基本原则和方法。
本课程知识面较广、实践性较强,是机械类多门学科的知识点的汇集,可培养学生理论联系实际,分析和解决问题的能力,并为后续专业课学习起着铺垫作用。
四、教学基本内容
第一章绪论
目标:
了解机械的组成原理及特征,掌握机械、机构、部件和零件的概念。
了解本学科的研究内容和学习的目的。
内容:
机构的组成及特征;本课程的内容、性质和任务。
重点:
机械的组成原理及特征以及机械、机构、部件和零件的概念。
能力训练:
准确判断机械、机构、部件和零件;
零件的分类、各类零件的特征。
第二章平面机构的结构分析
目标:
掌握机构的组成原理、运动分析方法;会绘、会读机构的运动简图。
内容:
机构的组成;平面机构的运动简图;平面机构的自由度。
重点:
机构的组成原理、运动分析方法;机构的运动简图。
能力训练:
机构的自由度计算,绘制运动简图;
能草绘机构、机器的结构示意图。
第三章平面连杆机构
目标:
了解平面连杆机构的运动分析和受力分析方法,了解平面连杆机构的类型及应用,掌握平面连杆机构的特性,了解简单连杆机构的作图法设计原理。
内容:
平面连杆机构运动分析;平面连杆机构的受力分析;四杆机构的基本形式及其演化,平面连杆机构的特性;平面四杆机构的设计。
重点:
平面连杆机构的类型及演化,平面连杆机构的特性
能力训练:
分析平面连杆机构的基本特性;
应用作图法设计简单的连杆机构;
分析汽车上用到的平面连杆机构。
第四章凸轮机构
目标:
了解凸轮机构的特点、常见的类型及应用,了解凸轮机构从动杆的运动种类及各自的特点,了解盘状凸轮机构中某些几何参数运动影响。
内容:
常用从动件运动规律;盘状凸轮轮廓的设计方法与加工方法;凸轮机构基本尺寸的确定。
重点:
凸轮机构的特点、常见的类型及应用。
能力训练:
分析凸轮机构的传动特点,从动杆的运动特性分析;
汽车上凸轮机构的应用。
第五章间歇运动机构
目标:
了解常见间歇机构的类型、结构、特点及应用。
内容:
棘轮机构;槽轮机构;不完全齿轮和凸轮式间歇机械
重点:
常见间歇机构的类型、结构、特点及应用。
。
能力训练:
数控机床上间歇运动机构的应用。
第六章螺纹联接与螺旋传动
目标:
掌握螺纹的类型及应用,螺纹联接的组成、类型及特点;了解螺纹联接的强度计算,螺纹联接的结构设计和提高强度的方法;了解滑动螺旋传动、滚动螺旋传动的结构及特点。
内容:
螺纹联接的基本知识;螺纹联接的强度计算;单个螺纹联接的强度计算;螺纹组联接的结构设计;螺纹联接的材料;提高螺纹联接强度的措施;滑动螺旋传动简介;滚动螺旋传动简介。
重点:
螺纹联接的类型及特点,螺纹联接的结构设计和提高强度的方法
能力训练:
单个螺纹联接的设计计算;
汽车悬挂钢板连接螺栓组受力分析与强度计算。
第七章带传动和链传动
目标:
了解带传动的组成、类型、标准、特点及应用;掌握普通V带的设计方法和步骤,以及安装、使用和维护;掌握同步齿型带的应用特点。
了解链传动的结构、标准及传动特点;掌握链传动的正确安装、使用和润滑。
内容:
V带和带轮的结构;带传动的工作能力分析;V带传动的设计。
滚子链传动的结构及标准;链传动的运动特征;链传动的布置、张紧及润滑。
重点:
带传动的组成、类型、特点,以及带传动的应用、安装、使用维护。
链传动的结构、标准及传动特点;链传动的正确安装、使用和润滑。
能力训练:
带传动的相关知识,V带传动的设计计算;
同步齿型带在数控机车主传动系统中的应用;链传动在物流输送设备中的应用分析。
第八章齿轮传动
目标:
了解齿轮传动的类型、特点及应用;掌握渐开线齿轮传动的特点、主要参数、尺寸;了解标准直齿圆柱齿轮设计的基本方法;了解变位齿轮、斜齿轮、锥齿轮的结构、特点及应用。
内容:
齿轮传动的特点和基本类型;渐开线齿轮的齿廓及传动比;标准齿轮的主要参数及几何尺寸计算;直齿圆柱齿轮的啮合传动;渐开线齿轮的加工方法;根切及齿轮的最小齿数;齿轮常见的失效形式与设计标准;齿轮常用材料及许用应力;标准直齿轮的强度设计;标准齿轮的结构设计及齿轮传动的润滑和效率;标准齿轮传动的设计计算;变位齿轮;斜齿轮传动;锥齿轮传动。
重点:
渐开线齿轮传动的特点、主要参数、尺寸,齿轮设计的基本方法。
能力训练:
齿轮传动相关知识;
渐开线直齿轮的设计计算;
齿轮传动系统在汽车、数控机床上的应用;
齿轮主要参数的测量。
第九章蜗杆传动
目标:
了解蜗杆传动的结构、特点、主要参数和尺寸,蜗杆传动的失效、材料、效率、润滑、安装和维护。
内容:
蜗杆传动的类型和特点;蜗杆传动的主要参数和几何尺寸计算;蜗杆传动的失效形式和计算准则;蜗杆传动的材料和结构、蜗杆传动的效率、润滑及热平衡,蜗杆传动的安装和维护。
重点:
蜗杆传动的结构、特点、主要参数和尺寸;蜗杆传动的材料效率、润滑、安装和维护。
能力训练:
蜗杆传动在机床传动系统上的相关应用。
第十章轮系
目标:
了解轮系的类型、组成及特点,掌握各种类型轮系的运动分析和参数计算。
内容:
定轴轮系传动比的计算;行星轮系传动比的计算;轮系的应用;基他新型齿轮传动装置简介;减速器。
重点:
轮系的类型、组成及特点,各种类型轮系的传动比计算,以及运动传递路线的分析。
能力训练:
轮系的运动分析和传动比计算;
轮系在汽车、齿轮加工机床上的应用。
第十一章轴和轴毂联接
目标:
了解轴与轴上零件的联接,掌握轴的结构设计、强度设计,材料选择,了解轴的设计方法。
内容:
概述;轴的结构设计;轴的强度计算;轴的设计;轴毂联接。
重点:
轴的结构设计,轴的强度和刚度分析;键联接的类型特和应用。
能力训练:
轴的结构设计;
轴的强度设计计算;
轴系的拆装.
第十二章轴承
目标:
了解轴承的类型、结构及特点,掌握滚动轴承的标准、选择原则及组合设计;了解滑动轴承的结构、特点。
内容:
轴承的功用和类型;滚动轴承的组成、类型及特点;滚动轴承的代号;滚动轴承类型的选择;滚动轴承的计算;滚动轴承的选择;滚动轴承的组合设计;滑动轴承概述;滑动轴承与滚动轴承的性能比较。
重点:
滚动轴承的类型、结构及特点,滚动轴承的标准、选择原则及组合设计。
能力训练:
会查阅轴承手册、熟悉相关参数;
滚动轴承的选用计算;
汽车、机床主轴系统轴承的安装、调整。
第十三章联轴器和离合器
目标:
了解联轴器、离合器的结构、类型、特点及应用。
内容:
联轴器;离合器。
重点:
联轴器、离合器的结构、类型、特点及应用。
能力训练:
离合器的拆卸、调整。
第十四章弹簧
目标:
了解弹簧的功用、类型及材料。
内容:
弹簧的功用、类型及材料。
重点:
弹簧的类型及材料。
能力训练:
弹簧材料的选择。
第十五章机械装置的润滑与密封
目标:
了解润滑剂及润滑方式、常用传动装置的润滑与密封。
内容:
润滑剂及润滑方式、常用传动装置的润滑与密封。
重点:
掌握常用传动装置的润滑与密封。
能力训练:
能正确选用常用传动装置的润滑与密封。
五、课时分配
内容
讲课
习题课
讨论课
实验
其他
1.绪论
2.平面机构运动简图及自由度
3.平面连杆机构
4.凸轮机构
5.联接与螺旋传动
6.带传动和链传动
7.齿轮传动
8.蜗杆传动
9.轮系
10.轴
11.轴承
12.联轴器和离合器
13.弹簧
14.机械装置的润滑与密封
机动
小计
1
4
4
4
2
4
7
2
4
2
4
1
1
1
2
43
1
1
1
1
1
5
总计
48
六、大纲说明
(—)本课程的先修课程
本课程应安排在高等数学、机械制图、机械制造基础等课程之后;应安排在机械基础实训之后。
(二)关于教学内容的说明
本课程教学内容分为:
《机械运动方案的分析与设计》、
《机械零部件的工作能力分析与设计》、
《机械零部件的结构分析与设计》三大模块。
通过第一模块的学习,要求能分析一般传动装置的组成及运动关系,并设计简单机械的运动方案;要求掌握机构运动简图的画法和平面机构的自由度计算;掌握机构一般运动参数(传动比、转速、线速度)和动力参数(转矩、功率、效率)的计算方法;掌握连杆、凸轮、齿轮、螺旋、蜗轮蜗杆、V带传动等机构的参数及运动关系,了解其特点及应用范围,熟悉有关几何尺寸计算;其他机构可作一般了解。
通过第二模块的学习,要求掌握针对零件工作能力、失效分析所应采取的各种对策;掌握常用机械零部件的设计方法;对于V带传动、渐开线圆柱齿轮传动、蜗杆传动、轴、滚动轴承、滑动轴承等,要熟悉其材料选择,掌握